Bilgisayar Sistemlerinin Temelleri (1): Program Temsili, Dönüştürme ve Bağlama

Bu kurs temel olarak yüksek seviyeli dil programlarındaki veri türlerinin ve bunların işlemlerinin, ifadelerinin ve yordam çağrılarının bilgisayar sisteminde nasıl uygulandığını tanıtmaktadır. Temel olarak üç konuyu kapsar: (1) Temsil. Farklı veri türlerinin (işaretli tam sayılar, işaretsiz tam sayılar, kayan noktalı sayılar, diziler, yapılar vb.) yazmaçlarda (register) veya bellekte gösterimi ve depolanması; talimatların formatı, kodlanması ve bellekte depolanması; bellek adreslerinin (pointer) gösterimi. (2) Dönüştürme. Yüksek seviyeli dil programlarındaki yordamlar (fonksiyon çağrıları), döngüler, seçimler vb. ifadeler ile makine düzeyindeki kodlar arasındaki ilişki. (3) Bağlama. Birden fazla yeniden konumlandırılabilir hedef dosyanın, yürütülebilir bir hedef dosya oluşturmak üzere nasıl bağlanıp sisteme yüklendiği. Bu kurs sayesinde öğrenciler bilgisayar sistemini bir programcı gözüyle tanıyacak; yüksek seviyeli dil programları, ISA, OS, derleyici ve bağlayıcı arasındaki ilişkileri kurabilecek; talimatların donanım üzerindeki yürütülme süreci ve alt düzey donanım yürütme mekanizması hakkında belirli bir anlayış kazanacaklardır. Böylece program hata ayıklama, performans artırma, program taşıma ve sağlamlık konularındaki yeteneklerini geliştirecek ve sonraki 'Bilgisayar Organizasyonu ve Tasarımı', 'İşletim Sistemleri', 'Derleyici İlkeleri' ve 'Bilgisayar Mimarisi' gibi dersler için sağlam bir temel oluşturacaklardır. Bu kursu tamamladıktan sonra öğrenciler aşağıdaki sorular hakkında derin bir anlayışa sahip olacak ve ilgili pratik sorunları çözebileceklerdir: ---- Programda işlenen veriler makinede nasıl temsil edilir ve nasıl işlenir? ---- Programdaki çeşitli kontrol ifadelerine karşılık gelen makine düzeyindeki kod yapısı nasıldır? ---- Birden fazla program modülü, yürütülebilir bir hedef dosya oluşturmak için nasıl birbirine bağlanır? ---- Makine düzeyindeki kodlar ve bunları oluşturan talimatlar makinede nasıl yürütülür?